Hidrológiai Közlöny 1952 (32. évfolyam)
3-4. szám - Stegena Lajos: A nehézvíz geokémiájáról
Hidrológiai Közlöny. 32. évf. 1952. 1—2 sz. 121 Kvarc úszóval dolgoznak, a meghatározáshoz kl>. 10 cm 3 víz kell. Az ultratermosztát hőfoka 1 — C pontossággal beállítható. Mikroszkópon figyelik az úszót és mérik azt a hőfokot, mikor az úszó éppen lebeg. Lehet mérni azt a hőmérsékletet is, miikor az úszó irányt változtat, emelkedésből süllyedésbe megy át, vagy fordítva, T. Leolvasó mikroszkóp 3. 0,001 C'-os hdmtró 2. Ultratermosztat 4 Kvarc úszó vagy pedig az úszás sebességét mérik stopperral. A módszer pontossága 2.10~ 7 g/cm 3. A módszert többen módosították, pl. Gilfillan mikró-módszert ad meg, melyhez csak néhány mg víz kell. Ez a módszer kőzetek és ásványok ú. n. + vízének meghatározására alkalmas. Ismeretesek ezeken kívül más elveken alapuló módszerek is. Egy módszer pl. a H és D fajhőinek különbözőségén alapszik. A nehézvíz természetes eloszlását vizsgáló legtöbb mérés úszós módszerrel történt. Ez a módszer geokémiai vizsgálatokra igen alkalmas. Említettük már, hogy a természetes fizikai és kémiai folyamatok az O-izotópok eloszlása terén lényegesen kisebb különbségeket tudnak előidézni, mint a H izotópoknál. A kapott sűrűségkülönbségek tehát elsősorban a H izotóp-összetételben mutatkozó különbségek lesznek, ezek közüli is a H—<D arány lesz a döntő, a T igen kis százalékos arányszáma miatt elhanyagolható. Az első vizsgálatok arra irányultak, hogy kimutassák a D feldúsulást bepárlódott vizekben. A kisebb tenziójú D 20-nak vissza kell maradnia bepárlódott vizekben. Ezt a feldúsulást sikerült is kimutatni. A Holt-tengerben 2 y-val több, az amerikai Nagy-Sóstóban 2,7 y-val nagyobb sűrűséget mértek, mint egy standard folyóvízben. A Sóstó partján gyűjtött rasolit (boraxtetrahydrátl) kristályvizében ez a feldúsulás 7 y-ig felment. Emeleus további tengereket és tavakat vizsgált meg és 1—7 y-s feldúsulásokat kapott a tengerek és tavak bepárlódásának megfelelően. Elvégezték az ellenpróbát is, hogy t. i. a levegőnedvességben és az esővízben tényleg kevesebb D 20 van-e. Okabe és Ti tani a levegőnedvességben kevesebb D 20-t talált, mégpedig 0.8 és 6.8 y között változott a csökkenés. Riesenfeld és ('hanti hóban 2.7 y-val kevesebbet mért. Baroni és Fink 1938-ban a Sonnblick havában 25%-kal kevesebb D 20-t talált, mint a Duna vizében. Parravano és Pesce 1938-ban esővízben mért 1 y-s ritkulást. 5* E vizsgálatok később kiterjedtek és igyekeztek megállapítani mindazokat az okokat, amelyek a természetben létrejött D-kiilönbségeket megmagyarázzák. Sajnos még most is kevésszámú vizsgálat áll rendelkezésünkre (2—300), és így az oknyomozás is nehezebben megy. E téren a szovjet kutatók elől haladnak. Vernad* skij megállapítja, hogy főleg három ok hozza létre a D-'beli különbségeket: a geológiai kor, a gravitáció és a metamorfia. Igen érdekes a geológiai kor hatása a gleccserekre. Elteken megállapította, hogy a gleccserek D 20 tartalmának a gleccsernyelvben fel kell dúsulnia a gravitáció hatására. Minél régebbi valamely gleccser, a gravitációs egyensúly annál jobban beáll. Ezen a nyomon elindulva Mark néhány orosz gleccser D 20 tartalmából a gleccserek korát meg tudta határozni, jó összhangban egyéb korjelző nyomokkal. Shibata japán vulkanikus gyógyvizek D 20 tartalmát vizsgálta abból a célból hogy eldöntse, vájjon ezek a vizek juvenilis vagy vadózus eredetűek-e. Ha felszálló vizek, úgy nyilván kevesebb l) 20-t tartalmaznak, mert a nehézvíz kevésbbé mozdul el a gravitáció ellenében. A megvizsgált gyógyvizekben valóban kevesebb D-t talált, így azokat a juvenilis vizekhez osztotta be. Itt említem meg az egyetlen magyar nehézvíz vizsgálatot. Lányi Bélla és Arató József 1942ben 4 budapesti forrásvíz nehézvíz-tartalmát vizsgálta meg a dunai vízhez viszonyítva. A mérési hibahatáron kívül nem tudtak különbséget kimutatni a dunai víz és a forrásvizek között. Ebből arra lehetne következtetni, hogy a budapesti forrásvizek túlnyomóan vadózus eredetűek. Igen érdekesek azok a szovjet vizsgálatok, amelyeket I. Mendelejev végzett a Bajkál tavon. A különböző mélységben végzett sűrűség-méréseket mutatja a 2. táblázat. Mélység m Sűrűség 0 1,0000000 600 7 1000 29 1200 27 1400 30 1650 56 A tó fenekén 5.6 y-val sűrűbb a víz, mint a 'felszínen. Igen szép példája a Vernadskij által leírt gravitációs hatásnak. A nehézvíz felszíni elterjedését főleg csak a Szovjetunióban tanulmányozták. Kassatkina és Florenskij a Barents-tenger, Japán-tenger, Feketetenger, valamint a Káspi-tenger ós Aral-tó vízét vizsgálták meg. A Japán- és a Fekete-tenger normális tengervíz-összetételt mutatott. A Barents-tengerben kevés D, de érdekes módon sok az 1 80, a Káspi és Arai tavakban több a D 20. E méréseket könnyen értelmezhetjük: a Káspi és Arai tavak bepárlódó tavak, tehát a D 20 feldúsul. Esőben és hóban, mint említettük, kevesebb a DoO, de több a 18-as tömegszámú 0, ezt -esőre vonatkozólag Parravano és Pesce, hóra
